Самодельный эксцентриковый зажим в кровельных станках - Домашний мастер Dach-Master.ru
7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Самодельный эксцентриковый зажим в кровельных станках

Самодельный зажим эксцентрик для отрезного станка. Зажим из дерева своими руками

Простой в изготовлении, обладающий большим коэффициентом усиления, достаточно компактный эксцентриковый зажим, являющийся разновидностью кулачковых механизмов, обладает еще одним, несомненно, главным своим преимуществом.

. – мгновенным быстродействием. Если для того, чтобы «включить – выключить» винтовой зажим часто необходимо сделать минимум пару оборотов в одну сторону, а затем в другую, то при использовании эксцентрикового зажима достаточно повернуть рукоятку всего на четверть оборота. Конечно, по усилию зажима и величине рабочего хода превосходят эксцентриковые, но при постоянной толщине закрепляемых деталей в серийном производстве применение эксцентриков чрезвычайно удобно и эффективно. Широкое использование эксцентриковых зажимов, например, в стапелях для сборки и сварки малогабаритных металлоконструкций и элементов нестандартного оборудования существенно повышает производительность труда.

Рабочую поверхность кулачка чаще всего выполняют в виде цилиндра с окружностью или спиралью Архимеда в основании. Далее в статье речь пойдет о более распространенном и более технологичном в изготовлении круглом эксцентриковом зажиме.

Размеры кулачков эксцентриковых круглых для станочных приспособлений стандартизованы в ГОСТ 9061-68*. Эксцентриситет круглых кулачков в этом документе задан равным 1/20 от наружного диаметра для обеспечения условия самоторможения во всем рабочем диапазоне углов поворота при коэффициенте трения 0,1 и более.

На рисунке ниже изображена геометрическая схема механизма зажима. К опорной поверхности прижимается фиксируемая деталь в результате поворота за рукоятку эксцентрика против часовой стрелки вокруг жестко закрепленной относительно опоры оси.

Показанное положение механизма характеризуется максимально возможным углом α , при этом прямая, проходящая через ось вращения и центр окружности эксцентрика перпендикулярна прямой, проведенной через точку контакта детали с кулачком и точку центра наружной окружности.

Если повернуть кулачок на 90˚ по часовой стрелке относительно изображенного на схеме положения, то между деталью и рабочей поверхностью эксцентрика образуется зазор равный по величине эксцентриситету e . Этот зазор необходим для свободной установки и снятия детали.

Программа в MS Excel:

В примере, показанном на скриншоте, по заданным размерам эксцентрика и силе, приложенной к рукоятке, определяется монтажный размер от оси вращения кулачка до опорной поверхности с учетом толщины детали, проверяется условие самоторможения, вычисляются усилие зажима и коэффициент передачи силы.

Значение коэффициента трения «деталь — эксцентрик» соответствует случаю «сталь по стали без смазки». Величина коэффициента трения «ось — эксцентрик» выбрана для варианта «сталь по стали со смазкой». Уменьшение трения в обоих местах повышает силовую эффективность механизма, но уменьшение трения в области контакта детали и кулачка ведет к исчезновению самоторможения.

Алгоритм:

Если условие выполняется – самоторможение обеспечивается.

Заключение.

Выбранное для расчетов и изображенное на схеме положение эксцентрикового зажима является самым «невыгодным» с точки зрения самоторможения и выигрыша в силе. Но выбор такой не случаен. Если в таком рабочем положении рассчитанные силовые и геометрические параметры удовлетворяют разработчика, то в любых иных положениях эксцентриковый зажим будет обладать еще большим коэффициентом передачи силы и лучшими условиями самоторможения.

Уход при проектировании от рассмотренного положения в сторону уменьшения размера A при сохранении без изменений прочих размеров приведет к уменьшению зазора для установки детали.

Увеличение размера A может создать ситуацию при износе в процессе эксплуатации эксцентрика и значительных колебаниях толщины s , когда зажать деталь окажется просто невозможно.

В статье умышленно ничего не упоминалось до сих пор о материалах, из которых можно изготовить кулачки. ГОСТ 9061-68 рекомендует для повышения долговечности использовать износостойкую поверхностно-цементированную сталь 20Х. Но на практике эксцентриковый зажим выполняют из самых разнообразных материалов в зависимости от назначения, условий эксплуатации и располагаемых технологических возможностей. Представленный выше расчет в Excel позволяет определять параметры зажимов для кулачков из любых материалов, только нужно не забывать изменять в исходных данных значения коэффициентов трения.

Если статья оказалась Вам полезной, а расчет нужным, Вы можете оказать поддержку развитию блога, сделав перевод небольшой суммы на любой (в зависимости от валюты) из указанных кошельков WebMoney: R377458087550, E254476446136, Z246356405801.

Уважающих труд автора прошу скачивать файл с расчетной программой после подписки на анонсы статей в окне, размещенном в конце статьи или в окне наверху страницы!

Доброго времени суток любителям самодельных приспособлений. Когда под рукой нет тисков или же их просто нет в наличии, то самым простым решением будет собрать что-то похожее самому, так как особых навыков и труднодоступных материалов для сборки зажима не требуется. В этой статье я расскажу, как сделать деревянный зажим.

Для того, чтобы собрать свой зажим необходимо найти крепкую породу дерева, чтобы оно выдерживало большие нагрузки. В данном случае хорошо подойдет дубовая дощечка.

Для того, чтобы приступить к этапу изготовления необходимо:
*Болт, размер которого лучше взять в районе 12-14мм.
*Гайку под болт.
*Бруски из дерева дуба.
*Часть профиля из дерева сечением 15мм.
*Столярный клей или паркетный.
*Эпоксидка.
*Лак, можно заменить на морилку.
*Металлический стержень 3 мм.
*Сверло мелкого диаметра.
*Стамеска или зубило.
*Ножовка по-дереву.
*Молоток.
*Электродрель.
*Наждачка средней зернистости.
*Тиски и струбцина.

Первый шаг. В зависимости от ваших запросов размер зажима можно сделать разный, в данном случае автор выпиливает брусочки размером 3,5 х 3 х 3,5 см — одну штуку и 1,8 х 3 х 7,5 см — две штуки.

После этого зажимаем брусок длиной 75мм в тисках и сверлим отверстие с помощью дрели, отступив от края 1-2см.

Далее сопоставьте сделанное только что отверстие с отверстием в гайке и обведите контур карандашом. После разметки, вооружившись стамеской и молотком, вырежьте шестигранный потай для гайки.

Второй шаг. Для закрепления гайки в бруске необходимо промазать выточенный паз эпоксидной смолой внутри и погрузить туда ту самую гайку, немного утопив ее в бруске.

Как правило полное высыхание эпоксидной смолы достигается по истечению 24 часов, после чего можно переходить к следующему этапу сборки.
Третий шаг. Болт, который идеально подходит к нашей закрепленной гайке в брусе необходимо доработать, для этого берем дрель и просверливаем отверстие впритык к его шестиугольной шляпке.

После этого переходим к брускам, их необходимо совместить вместе, чтобы по бокам были бруски подлиннее, а между ними брусок покороче. Перед тем, как три бруса будут зажаты между собой, нужно просверлить отверстия в месте крепежа тонким сверлом, чтобы заготовка не раскололась, ибо такой расклад нам не подходит.

С помощью шуруповерта закручиваем шурупы в готовые места сверления, предварительно промазав стыки между собой клеем.

Закрепляем струбциной почти готовый зажимной механизм и ждем высыхания клея. Для удобного использования зажима необходим рычаг, при помощи которого вы сможете зажимать ваши заготовки, им как раз таки послужит металлический стержень и распиленная на две части круглопрофильная деревяшка сечением 15 мм, в обеих нужно просверлить отверстие для стержня и посадить это все на клей.

Завершающий этап. Для полного окончания сборки понадобиться лак или морилка, шлифуем наш самодельный зажим, а потом покрываем лаком в несколько слоев.

Читать еще:  Шатровые панели перекрытия размером на комнату

На этом изготовление зажима своими руками готово и в рабочее состояние он перейдет, когда лак высохнет полностью, после этого можно с полной уверенностью работать с данным приспособлением.

Эксцентриковые зажимы,в противоположность винтовым, являются быстродействующими. Достаточно повернуть рукоятку такого зажима менее чем на 180°, чтобы закрепить заготовку.

Схема действия эксцентрикового зажима показана на рисунке 7. При повороте рукоятки радиус поворота эксцентрика увеличивается, зазор между ним и деталью (либо рычагом) уменьшается до нуля; зажим заготовки производится за счет дальнейшего «уплотнения» системы: эксцентрик — деталь — приспособление.

Рисунок 7- Схема действия эксцентрикового зажима

Для определения основных размеров эксцентрика следует знать величину усилия зажима заготовки Q , оптимальный угол поворота рукоятки для зажима заготовки ρ, допуск на толщину закрепляемой заготовки δ.

Если угол поворота рычага неограничен (360°), то величину эксцентриситета кулачка можно определить по уравнению

где S 1 -установочный зазор под эксцентриком, мм;

S 2 -запас хода эксцентрика, учитывающий его износ, мм;

Допуск на толщину заготовки, мм;

Q – усилие зажима заготовки, Н;

L жесткость зажимного устройства, Н/мм (характери­зует величину отжима системы под воздействием за­жимных сил).

Если угол поворота рычага ограничен (менее 180°), то вели­чину эксцентриситета можно определить по уравнению

Радиус наружной поверхности эксцентрика определяется из условия самоторможения: угол подъема эксцентрика , состав­ленный зажимаемой поверхностью и нормалью к радиусу его вращения, всегда должен быть меньше угла трения, т. е.

где D и R -соответственно диаметр и радиус эксцентрика.

Усилие зажима заготовки можно определить по формуле

где Р — усилие на рукоятке эксцентрика, Н (принимается обычно

–углы трения между эксцентриком и деталью, меж­ду цапфой и опорой эксцентрика;

R радиус вращения эксцентрика, мм.

Для приближенного расчета усилия зажима можно восполь­зоваться эмпирической формулой Q12 Р (при t=(4-5) R и Р=150 Н).

а, в — для поджатая плоских заготовок; б — для крепления плоских заготовок с помощью качающегося коромысла; г — для стягивания обечаек с помощью гибкого хомута

Рисунок 8 — Примеры различных по конструкции эксцентриковых зажимов

Задача № 3 “Расчет парметров эксцентрикового зажима ”

По вводным данным тьютора подберите и рассчитайте параметры эксцентрикового зажима (рисунок 7), если изделие необходимо прижать с усилием Q , жесткость зажимного устройства L , угол поворота рычага неограничен, установочный зазор под эксцентриком S 1 , запас хода эксцентрика, учитывающий его износ S 2 , допуск на толщину заготовки ,сварщик правша.

Рассчитайте диаметр эксцентрика.

Определите длину рукоятки эксцентрика l .

Составьте эскиз зажима. Подберите материал, из которого должен быть изготовлен зажим.

Какой нужен кровельный инструмент для фальцевой кровли – приспособления и оборудование

Для обустройства крыши промышленных и жилых зданий нередко используется фальцевая кровля, имеющая в своем арсенале ряд достоинств. В качестве кровельного покрытия для фальцевой кровли выступают металлические оцинкованные листы, которые приходится монтировать вручную.

Монтаж листов осуществляется при помощи специального кровельного инструмента, который может иметь ручной, полуавтоматический или электрический привод. Для большого объема работ такой инструмент не подходит, поэтому при работе с крышами промышленных объектов используют фальцепрокатные станки, которые устанавливаются прямо на стройплощадке. В данной статье будет рассмотрен кровельный инструмент для фальцевой кровли, его разновидности и особенности.

Минимальный набор ручного кровельного инструмента

Хорошие кровельщики по фальцевой кровле имеют в своем арсенале несколько десятков самых разных инструментов, наличие которых дает возможность решать всевозможные задачи. Ручной инструмент жизненно необходим для монтажа горизонтальных фальцев и отдельных элементов кровли, вроде выходящих на поверхность труб, вентиляционных отверстий, коньковых участков и пр.

Базовый набор ручного кровельного инструмента выглядит следующим образом:

  • Клиновидная или прямоугольная киянка;
  • Ножницы, позволяющие нарезать металл как прямо, так и под углом;
  • Фальцевый молоток с короткой рукоятью;
  • Кровельная оправка, необходимая для изгибания листового металла;
  • Клещи, позволяющие разъединять двойной фальц (хапы);
  • Набор плоскогубцев;
  • Фальцевый шалязен.

Двойные стоячие фальцевые соединения

Для закатки двойных фальцевых соединений используются фальцевые клещи или же специальные рамки, включающие в себя два отдельных устройства, благодаря которым за два прохода получается выполнить эту работу. Такие рамки особенно актуальны при обустройстве кровли на небольших, но крайне неудобных участках.

Первый инструмент для двойного фальца необходим для стартового загибания углового фальца. Особых проблем в этом нет, да и физических усилий не потребуется, поэтому в подавляющем большинстве случаев эта операция выполняется с первого же раза. Чтобы закрыть двойной стоячий фальц, необходимо повторить операцию и со вторым приспособлением.

Для изготовления рамок используются сплавы, включающие в себя бронзу и нержавеющую сталь. Созданные таким образом инструменты имеют два важных преимущества – во-первых, они гораздо лучше скользят по обрабатываемой поверхности, а во-вторых, полимерный слой, расположенный на металлических листах, данными сплавами не повреждается. В некоторых моделях кровельных инструментов присутствуют еще и механизмы для фиксации на металлических листах, что упрощает работу и улучшает качество создаваемого замка.

Рамки – это едва ли не единственный инструмент для монтажа фальцевой кровли, при помощи которого можно выполнять монтажные работы, расположенные под большим наклоном, или же имеющие сложную форму. Кровельные рамки рассчитаны на ширину захвата от 200 до 240 мм, а предельная толщина металла, с которым они могут работать, варьируется в пределах от 0,5 до 0,8 мм. Для более точных данных стоит изучить документацию, приложенную к инструменту.

Наилучшим образом себя зарекомендовал ручной кровельный инструмент для кровли листовым железом производства компании STUBAI-Tooling Industries. Для производства компания использует высокоуглеродистую легированную сталь, которая проходит обработку ковкой и затачивается вручную. Изделия данной марки отличаются предельной износоустойчивостью даже при усиленной эксплуатации.

Полуавтоматические машинки для закатки своими руками

Чтобы ускорить процесс монтажа фальцевой кровли, можно воспользоваться полуавтоматическими инструментами – они позволяют выполнить качественное соединение кровельных панелей за меньший период времени, чем при использовании ручного инструмента. Полуавтоматические закаточные машинки поставляются в комплекте, включающем в себя два приспособления, необходимых для поочередного монтажа соединения. Чтобы зажим для фальцевой кровли был соединен, достаточно будет тянуть машинку за собой.

Полуавтоматическая машинка для фальцевой кровли имеет немало преимуществ по сравнению с ручным инструментом:

  • Высокая скорость работы;
  • Хорошее качество соединительного шва по всей протяженности стыка;
  • Возможность обработки металлических листов разной толщины;
  • Полная безопасность для полимерного слоя, находящегося на поверхности панелей;
  • Возможность быстрого и качественного монтажа металлических листов на крышах большой площади.

Электрические машинки для закатки листового железа

Чтобы свести к минимуму объем работ, которые потребуется выполнять вручную, стоит воспользоваться электрическими фальцезакаточными машинками, обеспечивающими качественное двойное соединение при минимальных усилиях, прикладываемых кровельщиком.

Рабочий процесс выглядит крайне просто: машинка для фальца устанавливается на необходимый участок и запускается. Продвигаясь по участку, устройство надежно и качественно закрывает двойной вертикальный фальц – и все это за единственный проход по панелям. В итоге получается солидная экономия сил и времени.

Читать еще:  Парогидроизоляция для мансардной крыши

Выбирая электрические инструменты для кровли железом, стоит обратить внимание на следующие модели:

  1. Dimos K9. Французское приспособление с электрическим приводом ценится не только за присущие аналогичным устройствам качества, но и за возможность обработки шва на кровле арочного типа.
  2. Мобипроф ФЗМ. В данной модели электрозакаточной машинки используются уникальные профилирующие и протягивающие ролики.
  3. Schlebach Piccolo, FK1, Flitzer. Все эти марки электрических машинок производятся в Германии и отличаются исконно немецким качеством.

Инструменты для рулонного монтажа фальцевой кровли

Для реализации рулонной технологии чаще всего используются отечественные станки Мобипроф, которые позволяют создавать кровельный зажим без швов. Лучше всего выполнять такую работу под присмотром профессионального кровельщика.

Монтаж выполняется по следующей технологии:

  • Сначала нужно на крышу поднять выбранный станок и рулонный металл;
  • Металлическая полоса заводится в рабочие элементы станка, прокатывается и обрезается;
  • Подготовленные кровельные панели укладываются должным образом;
  • Кляммеры (металлические полоски небольшой ширины, позволяющие закрыть все зазоры, которые могут быть в кровле) крепятся к обрешетке;
  • При помощи ручного кровельного инструмента закатывается двойное фальцевое соединение.

Чтобы не возиться с ручным созданием соединения, можно воспользоваться станком, позволяющим создать самозащелкивающиеся фальцы. Станок СФПЗ значительно ускоряет процесс монтажа кровельных панелей. Как правило, такое оборудование используется на двухскатных кровлях большой площади с уклоном выше 15 градусов.

Достоинства рулонного метода создания кровли

Рулонная технология обустройства фальцевой кровли имеет следующие достоинства:

  • Кровля обустраивается по всей длине ската без поперечных швов;
  • Панели создаются непосредственно на строительной площадке, что позволяет снизить затраты на транспортировку материалов;
  • Рулонный метод позволяет создавать плавающий крепеж, необходимый для компенсации температурного расширения металлических листов;
  • Благодаря рулонной технологии обустройства фальцевой кровли удается свести к минимуму количество подрезок и отходов.

Заключение

Весь ассортимент кровельных приспособлений отличается немалой стоимостью, поэтому приобретать инструмент для фальцевой кровли своими руками, если монтаж будет выполняться один раз, попросту нецелесообразно. При наличии необходимости в обустройстве фальцевой крыши гораздо лучше будет воспользоваться услугами строительной компании с хорошей репутацией, способной предоставить для работы опытных кровельщиков.

Зажимы эксцентриковые просты в изготовлении по этой причине нашли широкое применение в станочных приспособлениях. Применение эксцентриковых зажимов позволяет значительно сократить время на зажим заготовки но усилие зажима уступает резьбовым.

Эксцентриковые зажимы выполняются в сочетании с прихватами и без них.

Рассмотрим эксцентриковый зажим с прихватом.

Эксцентриковые зажимы не могут работать при значительных отклонениях допуска (±δ) заготовки. При больших отклонениях допуска зажим требует постоянной регулировки винтом 1.

Материалом применяемом для изготовления эксцентрика являются У7А, У8А с термообработкой до HR с 50. 55ед, сталь 20Х с цементацией на глубину 0,8. 1,2 С закалкой HR c 55. 60ед.

Рассмотрим схему эксцентрика. Линия KN делит эксцентрик на дв? симметричные половины состоящие как бы из 2 х клиньев, навернутых на «начальную окружность».

Ось вращения эксцентрика смещена относительно его геометрической оси на величину эксцентриситета «е».

Для зажима обычно используется участок Nm нижнего клина.

Рассматривая механизм как комбинированный состоящий из рычага L и клина с трением на двух поверхностях на оси и точки «m» (точка зажима), получим силовую зависимость для расчёта усилия зажима.

где Q — усилие зажима

Р — усилие на рукоятке

L — плечо рукоятки

r -расстояние от оси вращения эксцентрика до точки соприкосновения с

α — угол подъёма кривой

α 1 — угол трения между эксцентриком и заготовкой

α 2 — угол трения на оси эксцентрика

Во избежание отхода эксцентрика во время работы необходимо соблюдать условие самоторможение эксцентрика

где α угол трения скольжения в точке касания заготовки ø коэффициент трения

Для приближённых расчётов Q — 12Р Рассмотрим схему двухстороннего зажима с эксцентриком

Клиновые зажимные устройства нашли широкое применение в станочных приспособлениях. Основным элементом их является одно, двух и трёхскосые клинья. Использование таких элементов обусловлено простотой и компактностью конструкций, быстротой действия и надёжностью в работе, возможностью использования их в качестве зажимного элемента, действующего непосредственно на закрепляемую заготовку, так и качестве промежуточного звена, например, звена-усилителя в других зажимных устройствах. Обычно используются самотормозящиеся клинья. Условие самоторможения односкосого клина выражается зависимостью

где α — угол клина

ρ — угол трения на поверхностях Г и Н контакта клина с сопрягаемыми деталями.

Самоторможение обеспечивается при угле α = 12°, однако для предотвращения того чтобы вибрации и колебания нагрузки в процессе использования зажима не ослабли крепления заготовки, часто применяют клинья с углом α

Владельцам большинства смартфонов, работающих на базе операционной системы Android, хорошо известно, что на этих устройствах установлена масса приложений, большая часть которых рядовым пользователям.
Как удалить приложение на андроид

Зажимы эксцентриковые просты в изготовлении по этой причине нашли широкое применение в станочных приспособлениях. Применение эксцентриковых зажимов позволяет значительно сократить время на зажим заготовки но усилие зажима уступает резьбовым.

Эксцентриковые зажимы выполняются в сочетании с прихватами и без них.

Рассмотрим эксцентриковый зажим с прихватом.

Эксцентриковые зажимы не могут работать при значительных отклонениях допуска (±δ) заготовки. При больших отклонениях допуска зажим требует постоянной регулировки винтом 1.

Материалом применяемом для изготовления эксцентрика являются У7А, У8А с термообработкой до HR с 50. 55ед, сталь 20Х с цементацией на глубину 0,8. 1,2 С закалкой HR c 55. 60ед.

Рассмотрим схему эксцентрика. Линия KN делит эксцентрик на дв? симметричные половины состоящие как бы из 2 х клиньев, навернутых на «начальную окружность».

Ось вращения эксцентрика смещена относительно его геометрической оси на величину эксцентриситета «е».

Для зажима обычно используется участок Nm нижнего клина.

Рассматривая механизм как комбинированный состоящий из рычага L и клина с трением на двух поверхностях на оси и точки «m» (точка зажима), получим силовую зависимость для расчёта усилия зажима.

где Q — усилие зажима

Р — усилие на рукоятке

L — плечо рукоятки

r -расстояние от оси вращения эксцентрика до точки соприкосновения с

α — угол подъёма кривой

α 1 — угол трения между эксцентриком и заготовкой

α 2 — угол трения на оси эксцентрика

Во избежание отхода эксцентрика во время работы необходимо соблюдать условие самоторможение эксцентрика

где α угол трения скольжения в точке касания заготовки ø коэффициент трения

Для приближённых расчётов Q — 12Р Рассмотрим схему двухстороннего зажима с эксцентриком

Клиновые зажимные устройства нашли широкое применение в станочных приспособлениях. Основным элементом их является одно, двух и трёхскосые клинья. Использование таких элементов обусловлено простотой и компактностью конструкций, быстротой действия и надёжностью в работе, возможностью использования их в качестве зажимного элемента, действующего непосредственно на закрепляемую заготовку, так и качестве промежуточного звена, например, звена-усилителя в других зажимных устройствах. Обычно используются самотормозящиеся клинья. Условие самоторможения односкосого клина выражается зависимостью

где α — угол клина

ρ — угол трения на поверхностях Г и Н контакта клина с сопрягаемыми деталями.

Самоторможение обеспечивается при угле α = 12°, однако для предотвращения того чтобы вибрации и колебания нагрузки в процессе использования зажима не ослабли крепления заготовки, часто применяют клинья с углом α

Читать еще:  Дымоходы и вентиляция опасность эксплуатация и профилактика

Владельцам большинства смартфонов, работающих на базе операционной системы Android, хорошо известно, что на этих устройствах установлена масса приложений, большая часть которых рядовым пользователям.
Как удалить приложение на андроид

Зажим из дерева своими руками. Эксцентриковый зажим Эксцентриковый зажим своими руками

Простой в изготовлении, обладающий большим коэффициентом усиления, достаточно компактный эксцентриковый зажим, являющийся разновидностью кулачковых механизмов, обладает еще одним, несомненно, главным своим преимуществом.

. – мгновенным быстродействием. Если для того, чтобы «включить – выключить» винтовой зажим часто необходимо сделать минимум пару оборотов в одну сторону, а затем в другую, то при использовании эксцентрикового зажима достаточно повернуть рукоятку всего на четверть оборота. Конечно, по усилию зажима и величине рабочего хода превосходят эксцентриковые, но при постоянной толщине закрепляемых деталей в серийном производстве применение эксцентриков чрезвычайно удобно и эффективно. Широкое использование эксцентриковых зажимов, например, в стапелях для сборки и сварки малогабаритных металлоконструкций и элементов нестандартного оборудования существенно повышает производительность труда.

Рабочую поверхность кулачка чаще всего выполняют в виде цилиндра с окружностью или спиралью Архимеда в основании. Далее в статье речь пойдет о более распространенном и более технологичном в изготовлении круглом эксцентриковом зажиме.

Размеры кулачков эксцентриковых круглых для станочных приспособлений стандартизованы в ГОСТ 9061-68*. Эксцентриситет круглых кулачков в этом документе задан равным 1/20 от наружного диаметра для обеспечения условия самоторможения во всем рабочем диапазоне углов поворота при коэффициенте трения 0,1 и более.

На рисунке ниже изображена геометрическая схема механизма зажима. К опорной поверхности прижимается фиксируемая деталь в результате поворота за рукоятку эксцентрика против часовой стрелки вокруг жестко закрепленной относительно опоры оси.

Показанное положение механизма характеризуется максимально возможным углом α , при этом прямая, проходящая через ось вращения и центр окружности эксцентрика перпендикулярна прямой, проведенной через точку контакта детали с кулачком и точку центра наружной окружности.

Если повернуть кулачок на 90˚ по часовой стрелке относительно изображенного на схеме положения, то между деталью и рабочей поверхностью эксцентрика образуется зазор равный по величине эксцентриситету e . Этот зазор необходим для свободной установки и снятия детали.

Программа в MS Excel:

В примере, показанном на скриншоте, по заданным размерам эксцентрика и силе, приложенной к рукоятке, определяется монтажный размер от оси вращения кулачка до опорной поверхности с учетом толщины детали, проверяется условие самоторможения, вычисляются усилие зажима и коэффициент передачи силы.

Значение коэффициента трения «деталь — эксцентрик» соответствует случаю «сталь по стали без смазки». Величина коэффициента трения «ось — эксцентрик» выбрана для варианта «сталь по стали со смазкой». Уменьшение трения в обоих местах повышает силовую эффективность механизма, но уменьшение трения в области контакта детали и кулачка ведет к исчезновению самоторможения.

Алгоритм:

Если условие выполняется – самоторможение обеспечивается.

Заключение.

Выбранное для расчетов и изображенное на схеме положение эксцентрикового зажима является самым «невыгодным» с точки зрения самоторможения и выигрыша в силе. Но выбор такой не случаен. Если в таком рабочем положении рассчитанные силовые и геометрические параметры удовлетворяют разработчика, то в любых иных положениях эксцентриковый зажим будет обладать еще большим коэффициентом передачи силы и лучшими условиями самоторможения.

Уход при проектировании от рассмотренного положения в сторону уменьшения размера A при сохранении без изменений прочих размеров приведет к уменьшению зазора для установки детали.

Увеличение размера A может создать ситуацию при износе в процессе эксплуатации эксцентрика и значительных колебаниях толщины s , когда зажать деталь окажется просто невозможно.

В статье умышленно ничего не упоминалось до сих пор о материалах, из которых можно изготовить кулачки. ГОСТ 9061-68 рекомендует для повышения долговечности использовать износостойкую поверхностно-цементированную сталь 20Х. Но на практике эксцентриковый зажим выполняют из самых разнообразных материалов в зависимости от назначения, условий эксплуатации и располагаемых технологических возможностей. Представленный выше расчет в Excel позволяет определять параметры зажимов для кулачков из любых материалов, только нужно не забывать изменять в исходных данных значения коэффициентов трения.

Если статья оказалась Вам полезной, а расчет нужным, Вы можете оказать поддержку развитию блога, сделав перевод небольшой суммы на любой (в зависимости от валюты) из указанных кошельков WebMoney: R377458087550, E254476446136, Z246356405801.

Уважающих труд автора прошу скачивать файл с расчетной программой после подписки на анонсы статей в окне, размещенном в конце статьи или в окне наверху страницы!

Зажимы эксцентриковые просты в изготовлении по этой причине нашли широкое применение в станочных приспособлениях. Применение эксцентриковых зажимов позволяет значительно сократить время на зажим заготовки но усилие зажима уступает резьбовым.

Эксцентриковые зажимы выполняются в сочетании с прихватами и без них.

Рассмотрим эксцентриковый зажим с прихватом.

Эксцентриковые зажимы не могут работать при значительных отклонениях допуска (±δ) заготовки. При больших отклонениях допуска зажим требует постоянной регулировки винтом 1.

Материалом применяемом для изготовления эксцентрика являются У7А, У8А с термообработкой до HR с 50. 55ед, сталь 20Х с цементацией на глубину 0,8. 1,2 С закалкой HR c 55. 60ед.

Рассмотрим схему эксцентрика. Линия KN делит эксцентрик на дв? симметричные половины состоящие как бы из 2 х клиньев, навернутых на «начальную окружность».

Ось вращения эксцентрика смещена относительно его геометрической оси на величину эксцентриситета «е».

Для зажима обычно используется участок Nm нижнего клина.

Рассматривая механизм как комбинированный состоящий из рычага L и клина с трением на двух поверхностях на оси и точки «m» (точка зажима), получим силовую зависимость для расчёта усилия зажима.

где Q — усилие зажима

Р — усилие на рукоятке

L — плечо рукоятки

r -расстояние от оси вращения эксцентрика до точки соприкосновения с

α — угол подъёма кривой

α 1 — угол трения между эксцентриком и заготовкой

α 2 — угол трения на оси эксцентрика

Во избежание отхода эксцентрика во время работы необходимо соблюдать условие самоторможение эксцентрика

где α угол трения скольжения в точке касания заготовки ø коэффициент трения

Для приближённых расчётов Q — 12Р Рассмотрим схему двухстороннего зажима с эксцентриком

Клиновые зажимные устройства нашли широкое применение в станочных приспособлениях. Основным элементом их является одно, двух и трёхскосые клинья. Использование таких элементов обусловлено простотой и компактностью конструкций, быстротой действия и надёжностью в работе, возможностью использования их в качестве зажимного элемента, действующего непосредственно на закрепляемую заготовку, так и качестве промежуточного звена, например, звена-усилителя в других зажимных устройствах. Обычно используются самотормозящиеся клинья. Условие самоторможения односкосого клина выражается зависимостью

где α — угол клина

ρ — угол трения на поверхностях Г и Н контакта клина с сопрягаемыми деталями.

Самоторможение обеспечивается при угле α = 12°, однако для предотвращения того чтобы вибрации и колебания нагрузки в процессе использования зажима не ослабли крепления заготовки, часто применяют клинья с углом α

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector